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煤矿生产技术基础知识,,第一章煤矿地质基础知识,第一节地质作用与岩石分类一、地质作用,,内力作用,,,,,,,地壳运动-地壳变形变位，上升、下降。,岩浆活动-有喷出，侵入。,变质作用-高温高压作用下的化学变化。,地震作用-引起地表形态的变化。,外力地质作用,,,,,风化-岩石在原地遭到日晒、风吹雨打破坏、破碎、分解、融化的过程。,剥蚀-以风雨、流水等流动物质为动力，对岩石进行破坏并把破坏的产物剥离开的过程。,,,,搬运-风化和剥蚀作用的产物，由风、流水等搬运到别的地方的过程。,,沉积-被搬运的物质随着搬运力量消失，逐渐在低洼处沉积的过程。,,,固结成岩-松散的沉积物逐步变成坚硬的沉积物的过程。,◎◎,二、岩石的分类,1、岩浆岩-地球内部高温熔融状态的岩浆沿地壳薄弱地带侵入地壳或喷出地表后逐渐冷却、凝固而形成的岩石。主要矿物成分是二氧化硅（石英）。2、变质岩-原有岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受到高温、高压及化学性质活泼的气体或液体的影响，变成一种新的岩石，称为变质岩。3、沉积岩-是在地壳表层环境中形成的岩石。,三、沉积岩的特征,煤矿生产中所遇见的岩石90以上都是沉积岩。1、层状构造及层理-先后沉积的物质成分、粒度、颜色、形状等方面的差异，沉积岩出明显的成层现象，称为层状构造。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,水平层理,波状层理,,斜层理,,2、层面结构-如波痕、泥裂等，称为层面结构。,四、沉积岩分类和主要沉积岩,沉积岩按物质成分和成因可分为碎屑岩类、粘土岩类、化学岩类和生物化学岩类。煤矿常见的岩石有（1）角砾岩（2）砾岩（3）砂岩（4）粉砂岩（5）泥岩和页岩（6）石灰岩,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,角砾岩,砾岩,第二节煤的形成及煤系,一、煤的形成煤是由地质历史上植物遗体演变而形成的。,,,,,,,,高等植物泥炭褐煤,长焰煤不粘煤弱粘煤气煤肥煤焦煤廋煤贫煤,无烟煤,泥炭化作用（腐泥化）,,,成煤作用,煤化作用,变质作用,低等植物,腐泥,成岩作用,,腐泥煤,二、煤系的慨念,煤系-含煤岩层。一般是按其形成的时代命名的。如石炭二叠纪煤系。煤系的颜色-由植物变炭，以灰色、灰黑色、灰绿色、黄绿色为主。煤系的岩石-粉砂岩、砂岩、泥岩、石灰岩和砾岩层。成煤条件-古植物、气候、地理、环境和地壳运动，有地区性和时间性。,第三节煤层结构和埋藏特征,煤层特征主要是指煤层厚度、结构、倾角、稳定性、埋藏深度及顶底板围性质，对开拓方式确定和采煤方法的选择是重要依据。煤层结构-煤层中含有夹矸层。分为；简单结构煤层-一般没有夹矸或偶有1一2层稳定夹矸。复杂结构煤层-含有很多夹矸层、层位、厚度及岩性不大。,二、煤层的分类,,1、按厚度分极薄煤层0.3-0.5米薄煤层0.5-1.3米中厚煤层1.3-3.5米厚煤层3.5-6.米特厚煤层大于6米。,2、按煤层倾角划分近水平煤层小于5-8度绶斜煤层8-25度倾斜煤层25-45度急倾斜煤层大于45度,第四节地质构造,一、单斜构造一定范围内煤层或岩层大致向一个方向倾斜这样的构造称为单斜构造。常用产状三要素走向、倾斜、倾角来描述。,,,,,,倾向,a-倾角,倾角的大小反映了煤层的倾斜程度，倾角的变化范围在0-90度之间。倾角越大开采难度越大。,倾斜,,二、断裂构造,断裂构造,,,,,裂隙,断层,,,,,,原生裂隙,次生裂隙,压力裂隙,,,,,,正断层,逆断层,平移断层,,根据断层走向和岩层,走向的相对关系,,,,,,走向断层,倾向断层,斜交断层,第二章井田开拓,基本概念矿床开采分地下开采和露天开采。生产系统-由开采、运输、通风、排水、提升、供电、照明和安全、技术、生产、措施构成。井田-划归一个煤矿开采的范围称井田。矿井-在一个井田上进行开采的煤矿称矿井。井田开拓-矿井主要巷道工程的总体布置和有关参数叫井田开拓。,第一节煤田的划分,一、煤田划分的步骤煤田-划分为若干个井田-矿井-合并归一个行政机构管理为矿区。二、划分的原则1、合理的技术开采条件-每个井田有合理的边界和尺寸，有足够的储量。2、充分利用自然条件-井下构造，地面建筑设施。,3、统筹兼顾全面规划-要考虑井田深部与浅部、大井与小井、新井与老井的关系。浅部建小井。三、井田划分方法1、垂直划分-煤层倾角较小或近水平煤层划分。2、水平划分-煤层倾角较大或及倾斜煤层划分。,,,,,,,,,,652,452,400,1矿,3矿,2矿,第二节矿井储量、生产能力和服务年限,一、矿井储量,矿井储量,,,,,远景储量,工业储量-矿井建设，设计的重要依据。,,可采储量-工业储量减去固定煤柱损失的部分。,回采率-采出煤量与可采煤量的比值称回采率。采区损失-采区煤柱损失和开采损失。回采率的规定,,,,,,,厚煤层不低于75,中厚煤层不低于80,薄煤层不低于85,二、矿井生产力1、矿井生产力-一年内生产煤炭的总量，也叫矿井年产量或井型。2、井型的种类大型-120、150、180、240、300、400、万吨/年。中型-45、60、90万吨/年。小型-9、15、21、30万吨/年。3、各井型特点大型建井时间长，投资大成本低。小型见煤快，产量低，效率低，不稳定。,三、矿井服务年限矿井从投产到报废的开采年限称矿井服务年限。服务年限、生产能力、矿井储量之间关系,TZk/AKT矿井设计服务年限aA矿井设计生产能力t/aZk矿井可采储量tk矿井储量备用系数,各类井型服务年限特大型服务70年以上。大型服务60年以上。中型服务50年以上。小型服务年限各省自定。,第三节井田再划分,一、井田划分为阶段,,,,,,,,550,350,150,50,,,,,,,1,2,3,h1,h2,h3,以倾斜方向划分。合理阶段垂高为缓倾斜、倾斜150m-250m急倾斜100m-150m。阶段高度是矿井开拓的重要参数。,二、井田划分为盘区针对近水平煤层来划分,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,盘区边界,盘区运输巷,主运输大巷,盘区,,,上盘,,下盘,,一般主运输大巷沿走向布置，沿倾向分上盘和下盘，下盘的斜长比上盘短。每个盘区构成独立系统。,三、井田分区域划分,,,,,,,,,,,,,,,,,,,付井,,,主井,,分区界线,,阶段界线,特大型矿井采用区域划分，各分区可同时建井，缩短建井工期，也可分期建井，分期投产，减少初期投入。采用集中提升，分区域辅助提升和通风模式。降低成本，提高效率。通风困难的大型矿井应采用此法。,四、阶段内在划分1、分区式布置,,,,,,,,,,一阶段,二阶段,三阶段,,,,,一水平,三水平,二水平,,,采区采区,采区-阶段沿走向划分为采区。采煤工作面-采区沿倾斜方向划分为采煤工作面。阶段内划分适应性较强，各采区有独立的生产系统，在阶段内可布置多个采区同时开采。采区内又可同时布置几个工作面同时开采，对地质变化适应性强。,,,采煤工作面,2、分带式布置,a.b-阶段序号,1、2分带序号,,（1）分带式布置是将整个阶段沿走向划分为若干个倾斜长条带，每个条带布置一个采煤工作面，倾斜长度等于阶段长度，工作面沿倾斜方向推进。这种方法为倾斜长壁采煤法。（2）分带式布置对煤层平缓（倾角小于1216度）薄及中厚煤层，地质构造简单的井田。（3）分带式布置不需要采区（上）下山及其生产环节，系统简单，井巷工程少。下山掘进较为困难。,3、分段式布置这种方式将整个阶段看成一个采区沿倾斜方向划分若干个区段，每个区段为一个工作面。适应小井田，地质构造简单。4、整阶段布置井田较小时，可分成一个采区，沿倾斜方向分成若干个块段，每个块段是一个工作面。这种布置生产系统简单，工程量小。,第四节井田内开采顺序,一、煤层沿倾斜的开采顺序煤层大多为倾斜状赋存，多层煤时先采上层后采下层。同一煤层由上向下开采成为下行式开采，反之称为上行式开采。二、煤层沿走向的开采顺序煤层沿走向开采有前进式和后退式。原则上开拓工程为前进式，区内回采为后退式。,第五节巷道分类,一、按空间特征分类,垂直巷道,,,,立井-由出口直接通道地面的巷道，又称竖井。,,,,主立井付立井风井,,,,暗立井-没有通道地面的垂直巷道。,,溜井-流放煤的垂直巷道。,水平巷道,,,,,平洞-由出口直接通地面的水平巷道。,平巷-不通地面，沿走向开掘水平巷道。,,,石门-在岩石中开掘的巷道。,,煤门-与煤层走向垂直或斜交的平巷。,,,,运输石门进风石门回风石门阶段石门采区石门,,,,,,,运输平巷行人平巷进风回风平巷阶段平巷,,,,,倾斜巷道,,,,,斜井-由出口直接通地面的倾斜巷道,,,按用途-主斜井、付斜井、回风井安岩层-沿层斜井、煤层斜井按空间-顺层斜井、穿层斜井、反斜井伪斜井,,,,暗斜井-不通地面的斜巷,,上下山-联络进风和回风巷得斜巷,,行人斜巷联络斜巷溜煤斜巷,,,,,,二、按用途划分,开拓巷道-为矿井服务的巷道准备巷道-为整个采区服务的巷道采煤巷道-为工作面采煤服务的巷道,井筒井底车场运输大巷回风大巷,,,,,,,,上下山车场采区石门,,,,,区段平巷开切眼,,,,第三章矿井开拓方式,主要以井筒的形式为依据分为斜井、立井、平硐。建井的原则有条件建平硐先建平硐，无条件建平硐建斜井，无条件建斜井建立井。,第一节斜井开拓,,斜井开拓方式,斜井单水平分区式斜井单水平分带式斜井多水平分区式斜井多水平分段式,,一、片盘斜井开拓将井田沿倾斜方向划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽度布置采煤工作面，在井田走向中央沿煤层倾向由地面向下开凿斜井筒，以井筒为中心由上向下开采。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,A,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,40M,,AA切面图,1,2,3,4,5,6,,7,8,1-主斜井2-付斜井3-阶段回风巷4-联络巷5-辅巷（护巷）6-阶段运输巷7开切眼（工作面）8-风井9-护井筒煤柱,8,,,9,生产系统通风系统运输系统,,二、斜井单水平分区开拓由斜井进入煤层由一个水平开采整个井田。阶段沿走向划分为采区。井田可分为一个或两个阶段。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,3,4,5,,6,7,8,9,10,11,12,18,,14,,13,,20,17,,22,,21,1-主斜井、2-付斜井、3-井底车场、4-阶段运输平巷、5-阶段辅巷、6-采区运输上山、7-采区轨道上山、8-区段运输平巷、9区段回风巷、10-采煤工作面、11-阶段回风巷、12-回风井、13-采区运输上山、14、采区轨道下山、18-专用回风上山、19-采区煤仓、20-井底煤仓、21-行人进风上山、22-回风联络巷,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,12,5,1,20,4,11,,,,,,,,,,,,,风门密闭调节风门新风乏风,生产系统运输系统通风系统,三、斜井形式选择1、井筒倾角来决定选择提升设备串车提升a≤25度；箕斗提升、20度＜a＜35度；无级绳提升a≤10度；带式运输机提升a≤17度。2、斜井由空间位置和煤层赋存条件决定（1）煤层斜井-见效快，井筒保护困难。（2）底板斜井-井筒易维护，不需要保护煤柱。（3）穿层斜井-减少水平石门工程量。,第二节立井开拓,一、立井开拓除井筒形式外，其它开拓巷道布置与斜井相同。,立井多水平分区式开拓示意图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,3,2,4,6,7,8,9,5,a,b,1-主井、2-付井、3-井底车场,4-运输大巷5-回风井6-二水平运输大巷,7-二水平主要石门、8-回风石门、9-回风大巷、a、b-煤层,100,-100,300,二、立井开拓的特点1、特点-可以适应各种水平的划分方式和阶段内的布置形式。2、优点-井筒短、提升速度快、提升能力大、较易维护。3、缺点-井筒施工技术要求高，掘进速度慢，基建投资大。,第三节平硐开拓,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,石门,平硐,大巷,平硐,平硐,平硐,a,c,b,a-位于煤层地扮演始终的走向平硐、b-垂直平硐、c-阶梯平硐,,1、平硐的特点减少提升设备，开采上山煤时不需要排水系统，通风系统简单。2、采用平硐的条件（1）硐口地势平缓，有足够的面积布置工业广场。（2）硐口交通要便利，利于运输。（3）硐口要安全，不受洪水、滑坡、雪崩的威胁。,第四节综合开拓,综合开拓,,立井-斜井斜井-立井平硐-斜井平硐-立井斜井-平硐立井-平硐,主、付井可采用不同的井筒形式组合称为综合开拓。,第五节井田开拓中的几个主要问题,一、井田位置及数目确定（一）、数目矿井至少要有主、付井两口井，主井担负煤的提升，付井其辅助提升任务。,（二）井筒位置确定,,一）地面因素1、充分利用地形，使地面生产系统和工业广场的布置合理。2、地面工业广场地应尽少占或不占良田。3、井口的标高应高于当地历年来最高洪水位。4、井口所在地的地质条件要好，避免滑坡、崩坍、地表沉陷的影响。5、距林区较近时，要有足够的防火距离，免受森林火灾的影响。6、要考虑各种人为因素。二）地下因素1、井筒穿过的岩层应有好的地质条件，避免穿过流沙层、强含水层和地质破坏剧烈带，否则不利于掘进和维护。2、井筒落底位置应能保证各水平井底车场和硐室处于坚硬完整的岩层中。3、井筒应避采空区及其垮落岩层的影响。4、井筒应尽可能布置在薄煤层或不受采动影响的井田边界之外，减少工业场地煤柱损失。5、井筒位置应保证井筒延深时能顺利进行。,三）技术经济因素1、井筒落底位置应尽可能使井下运输、提升等生产环节简单。2、井筒落底位置应尽可能使开拓工量小，建井快，出煤早。3、井筒落底尽可能降低井下吨煤运输成本。四）井筒落底位置确定的原则1、井筒落底位置在井田储量沿走向分布的中央。2、沿倾向井筒落底位置应分布在中下方。3、急倾斜特厚煤层井筒落底位置应布置在底板岩石上。,二、开采水平的确定1、采区上、下山开采一个水平只开采上山阶段，水平和阶段一样，用于倾斜、急倾斜煤层。一个水平开采上下山阶段，一个水平为两个阶段服务，减少开拓工程量，降低井巷工程费用，用于近水平或缓倾斜煤层。2、开采水平的确定开采水平的数目取决于阶段数目和是否采用下山开采，阶段的高度取决于采煤方法。三、阶段大巷布置1阶段大巷包括阶段运输大巷和阶段回风大巷。2、阶段大巷横贯井田走向，服务年限长，工程量大。3、阶段运输大巷的运输有轨道运输和带式输送机运输。,一）、运输大巷布置1、分层运输大巷布置（示意图）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,A,,,,,,,,,,,,,1,2,b,a,7,3,4,8,,,a,4,b,,,5,6,,,,,5,A-A,1-主井、2-付井、3-主要石门、4-分层运输大巷5-分层回风巷6-回风石门7-回风井、8-含水岩层a、b-煤层,2、集中运输大巷布置（示意图）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,A,4,5,6,2,1,,,,,,,,,,,4,2,1,,,,,3,A--A,1-主井、2-付井3-井底车场4-主要石门5-集中运输巷6-采区石门7-集中回风巷8-回风井,,,3、分主运输大巷的布置（示意图）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,b,a,7,6,,,5,8,,,,,,,,1-主井、2-付井、3-主要石门、4-井底车场5-a组煤集中运输大巷6-b组煤集中运输大巷7-回风井、8-回风大巷a-煤层组b-煤层组,,3,,4,,,二）集中运输大巷的特点1、减少大巷的掘进量和维护量，实现合理集中生产。2、当采用岩石集中大巷时，大巷的弯道可以减少，提高机车的运输能力和机械运输水平，不留大巷煤桂，提高回采率。3、分组集中布置兼顾了分层布置和集中布置的特点。,三）运输大巷的位置1、当服务年限长，集中大巷和分组集中大巷，一般布置在不受采动影响的煤层或煤层组低板的岩石上。2、当服务年限短，煤质坚硬，围岩稳定且自燃倾向不严重布置在煤层底板上。四）阶段回风巷布置1、本水平的运输大巷是下水平的回风大巷。2、一般第一阶段的回风巷布置在稳定煤层的底板岩石上。3当井田含水丰富时，井田上部边界必须留设防水煤柱，第一阶段回风巷应布置防水煤柱中。4、近水平煤层，瓦斯高，为避免下行风，回风巷可布置在煤层顶板或顶板岩石中，并与运输大巷重叠布置，减少护巷煤柱损失。,第六节井底车场,井底车场-井筒与井下主要巷连接处的一组巷道和硐室的总称。任务-矿井煤矸、物料、设备、人员的运转，又为矿井通风、排水、供电服务，是连接井下运输和井筒提升的枢纽。井底车场的形式-环行式和折返式两种。,一、环行式井底车场（示意图）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,4,4,2,3,4,3,3,2,2,1,1,,,,7,6,2,6,7,5,a-卧式车场,b-立式车场,c-斜式车场,1-主井、2-付井3-主井重车线4-主井空车线5-调车线6-回车绕道7-主要运输大巷,,二、折返式井底车场（示意图）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2,1,4,5,7,1,3,6,2,7,5,4,3,6,立井梭式车场,立井尽头式车场,1-立井重车线2-立井空车线3-付井重车线4-付井空车线5-材料车线6-调车线7-通过线,第七节矿井开拓延深,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,-100,-250,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,-100,-250,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,-100,-250,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,3,2,4,主付井直接延深,暗立井延深,暗斜井延深,新开主井延深,1-主井2-付井3-延深付井4-新开主井,第四章准备方式,准备方式准备巷道的布置方式称准备方式。准备巷道的种类采（盘）区上（下）山区段石门或斜巷区段集中平巷,第一节上（下）山采区式准备方式采区的类型上山采区-在运输水平以上布置。下山采区-在运输水平下部布置。单翼采区-采区上山在一翼布置。双翼采区-上山布置在采区中央向两翼回采。单层布置采区-一套上为一个煤层服务的采区。联合布置采区-一套上山为几个煤层服务的采区。,一、单层布置上山采区准备方式,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,运输平巷,运输石门,回风平巷,回风石门,斜巷天槽,,,,a,二、煤层组联合布置,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,运输平巷,运输石门,回风平巷,回风石门,斜巷天槽,,,,a,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,运输回风石门,,运输回风平巷,,三、近水平或缓倾斜煤层布置,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回风平巷,运输上山,,,,联络巷,,煤门,,运输平巷,,第二节准备方式中有关问题的分析一、采区生产能力1、采区生产能刀-采区内采区工作面和掘进工作面产量之和，一般以采区日产量（吨/日）或年亡主产量（万吨/年）。2、采区生产能力对采区巷道布置有极大影响，而且是采煤方法、生产技术等系统经济因素的集中反映。3、实现采区集中布置，采用机械化生产是提高采区生产能力的途径。4、采区生产能力是综合性能力，是由各个生产环节有机的组合而达到的。二、采区走向长度小型矿井采区走向长度从井田边界开始，以井田中央布置运输上山向两翼开采。三、工作面长度无支护工作面长度以利于顶板管理和煤层的坚硬程度和完整性来决定。,四、采区车场、煤仓和装车台（示意图）,,,,,,,,,,,,,煤仓,,石门,,运输巷,,,,,第五章矿山压力及其控制第一节矿山压力（在顶板灾害防治中讲述）第二节采煤工作面支架一支架类型一、木材支架二、摩擦式金属支柱和铰接顶梁型号有急增柱式（HZJA型）和微增阻（HZWA型）两种。三、单体液压支柱1、分为外注式和内注式。2、顶梁的种类常用的顶梁为金属铰接顶梁，用矿用钢轨制成。,思考题,1.煤层按不同的要素，有哪几种分类方法如何进行分类2.如何划分煤层的顶底板岩层3.什么叫断层断层的要素有哪些4.断层分为哪几种类型5.什么叫井田开拓6.如何合理确定矿井生产能力7.什么叫采区采区具有那些特点8.什么叫单水平开拓是么叫多水平开拓9.巷道如何按空间特征和用途进行分类分那几类10.斜井单水平分区式开拓的优点、缺点和适用条件是么,思考题,11.运输大巷的布置方式有那几种各有什么优缺点12.试述矿井沿走向开采顺序。13.什么是双翼采区什么是单翼采区14.上山采区准备方式的优点、缺点和适用条件时什么15.如何确定合理的采区走向长度16.什么是采区生产能力如何合理地确定17.什么是采区车场有几种类型18.矿井开拓由哪几部分组成,思考题,19.什么叫阶段、主水平20.试述阶段、区段、分段的异同点。21.煤田为什么要划分成井田矿井与矿区有什么不同,3、单体支柱的选择选择因素是顶底板沿性和煤层厚度（采高）（1）顶厚而松软，选用强度（工作阻力）较大的支柱。（2）松软底板，采用穿鞋带帽。（3）遇水膨胀的底板选用内注式液压支柱。四、自移式液压支架1、特点-自移式液压支架使支护顶板、移架、切顶、推移输送机工序一起完成。2、优点-液压支架具有支护性能好，强度高，移设速度快，安全可靠。3、种类-支承式、掩护式、支承掩护式。,五、工作面支架布置方式1、带帽点柱2、棚子3、悬梁4、特种支架（垛盘、抬棚、一两三柱）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,支承式,支承掩护式,掩护式,第六章采煤方法第一节基本慨念一、采场、掌子面、采煤工作面-用来直接大量采取煤炭的场所称采场，在采场内进行采煤的煤壁称采煤工作面或掌子面，一般为同义语。二、采煤工序落煤-镐刨、爆破、机割、水采。装煤-自溜、铁锨装、装载机。运煤-手推车、矿车、刮板运输机、皮带输送机。支护-无支护支护、木支护、金属支架、单体支柱、压支架。采空区处理-全部跨落法、局部充填法、煤柱支撑法、缓慢下沉法、全部充填法、强制放顶法,三、采煤工艺1、采煤工艺-按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合称为采煤工艺。2、在一定时间内，按照一定顺序完成采煤工作各项工序的过程。四、采煤系统采煤巷道掘进，相互之间的时间关系，相互之间的位置关系配合称为采煤系统。五、采煤方法采煤系统与采煤工艺相结合构成采煤方法。,第二节爆破采煤工艺炮采工艺-打眼、放炮落煤、装煤、刮板运输机运煤、人工支架、回柱放顶。一、爆破落煤爆破落煤-打眼、装药、填炮泥、联线、放炮等工序。1、炮眼布置,,,,,,,单排眼-用于薄煤层和中厚煤层,,,,,,,,,,双排眼-三花眼、对眼、三角眼,,,,,,,,,,三排眼-五花眼,二、炮采装煤,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1m,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1m,,,,,,,,,,,,,,,,,,爆破装煤可达到31---37的装煤率,三、工作面支护,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a,b,a-正悬臂齐梁直线柱布置b-正悬臂错梁三角柱布置,四、采空区处理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a,d,c,b,a最小控顶距式支架形式b第一次推进后支架形式c放顶前（最大控顶距）支架形式d放顶后恢复到最小控顶状态,全部跨落法适用于直接顶易于跨落或具有中等稳定性顶板。最小控顶距一般为3排支柱，最大控顶距为5排支柱，最大与最小控顶距之差为放顶步距。全部跨落法处理采空区简单可靠，费用少，一般常采用此方法。,第三节普同机械化采煤工艺一、采煤机割煤方式普采面是以采煤机和支柱支护配合的方式。1、采煤机进刀方式双向割煤，往返一刀。八字型割煤，往返一刀。单向割煤，往返一刀。第四节综合机械化采煤工艺一、双滚筒割刀方式1，往返一次割两刀，用于煤层稳定，倾角不大。2、往返一次割一刀，用于顶板稳定性差，煤层倾角大。二、采煤机进刀方式1、直接推入法进刀。2、工作面端部斜切进刀。3、综采面中部斜切进刀。4、滚筒钻入法进刀二、液压支架移架方式1、单架依次顺序式、2、分组间隔交错式、3、成组整体依次顺序式。,,,第七章急倾斜采煤法,主要内容一、采煤方法总论二、采煤方法的回采工艺三、介绍几种采煤方法,3,二、对采煤方法的基本要求,（一）保证安全生产1、巷道布置合理，有良好的通风、行人、运输及预防和处理各种灾害事故的系统和设施。2、回采工艺合理，顶板支护可靠和采空区处理及时，防止冒顶、片帮。3、开采顺序合理，不要给临近煤层开采造成困难。4、认真编制采区设计和切实可行的作业规程，保证采煤方法切实实行。,（二）提高经济效益,1、产量高提高工作面产量的主要途径是提高机械化程度，选择合理的工作面长度，加强生产组织管理。2、效率高提高劳动生产率用吨/工表示，选用合理的回采工艺和劳动组织。3、煤质好加强顶板管理，防止矸石灰分混入煤中。4、材料消耗少加强生产管理，认真组织正规循环作业，是降低成本的重要手段。,（三）提高回采率,1、作用减少煤炭损失，防止煤的自然发火，减少井下火灾，保持和延长工作面开采期的重要措施。2、途径合理布置巷道和开采程序，正确制定回采工艺，采用无煤柱或减少煤柱采煤法。,（四）采煤方法主要经济技术指标,1、工作面单产吨/日2、劳动生产率吨/工.班3、坑木、炸药、金属支柱万吨消耗量4、原煤成本元/吨5、回采率（）6、准备巷道万吨掘进率米/万吨,三采煤方法,（一）壁式体系采煤法是目前我国采用最广泛的采煤方法。1、按工作面推进方向可分为（1）走向长壁采煤法（2）倾向长壁采煤法2、按厚度可分为（1）薄及中厚煤层单一长壁采煤法（2）厚煤层---分层长壁采煤法,（二）壁式采煤法的特点,1、具有较长的回采工作面。2、回采工作面两端有两条巷道，供通风和运输。3、可有计划的处理采空区。4、才落的眉眼平行与会采工作面的方向运出采区。,（三）柱式体系采煤法,1、房式、房柱式采煤法其实质实在煤层内开掘一些煤房，煤房之间以联络巷相通，回采在煤房中进行，煤柱可留下来不采，或者煤房采完后，再采煤柱，前者叫房式采煤法，特点是房宽柱窄。后者叫房柱式采煤法，特点式房窄柱宽。巷柱式采煤法其实质实在煤层内开掘大量的巷道，将煤层切割成6*6-----20*20米的方形煤柱，然后有计划地回采，采空地带的顶板任其自行跨落。,（四）柱式体系采煤的特点,1、一般回采工作面长度较短，但数目较多。2、回采工艺过程中没有采空区处理的工序，支架工作简单。3、采区内煤的运输方式垂直于回采工作面。4、回采工作面的通风条件较壁式采煤法差。目前新疆大多采用该方法。,四、影响选择采煤方法的因素,（一）地质因素1、煤层倾角，对选择采煤方法影响很大，其影响可利用自重自溜免装运工序，由于坡度大地板可能移动，给采空区处理带来困难。2、煤层厚度，是影响对采煤方法选择的主要因素3、煤层的硬度影响回采机械的选择。4、在沼气涌出较大的煤层中巷道布置较复杂，有时必须预先抽放瓦斯的开采方法。5、煤层层数与组合形式不同，也影响巷道的布置。,（二）技术因素,由于采煤技术的不断发展，采煤方法也不断改进和发展。当采用综合机械化采煤时，使落煤、装煤、支柱、移溜、回柱放顶全部由机械来完成，保证了安全，产量得到大幅度提高，提高了劳动生产率。选择采煤方法应综合考虑煤层厚度、倾角、顶地板岩性和机械化程度。,（三）提高回采率,1、作用减少煤炭损失，防止煤的自然发火，减少井下火灾，保持和延长工作面开采期的重要措施。2、途径合理布置巷道和开采程序，正确制定回采工艺，采用无煤柱或减少煤柱采煤法。,第二节回采工艺,回采工艺主要包括“破煤、装煤、运煤简称采，支护、采空区处理简称控，也称顶板管理”。采于控构成回采工作面工艺。一、落煤2、人工装煤1、炮采3、机械装煤2、机采二、装煤1、爆破装煤,三运煤,（一）运煤方式1、机械运煤刮板运输机适用于缓倾斜。2、自溜运输适用于19-30度工作面。3、自重运输急倾斜煤层。（二）运输设备主要用的是刮板运输机。有以下型号SGW-17SGW-34SGW-40T,四采区支护,（一）支架类型1、木材支架2、摩擦式金属支柱和铰接顶梁，型号有急增柱式（HZJA型）和微增阻（HZWA型）两种3、单体液压支柱分为外注式河内注式。4、液压支架（二）工作面支架布置方式1、带帽点柱2、棚子3、悬梁4、特种支架（垛盘、抬棚、一两三柱）,第三节介绍几种采煤方法,主要内容急倾斜煤层中1、水平分层采煤法2、斜切分层采煤法3、仓储式采煤法倾斜煤层中的巷柱式采煤法缓倾斜煤层中的房柱式采煤法,一、水平分层采煤法（落垛法）,（一）适用范围及优缺点1、倾角大于45度煤层厚3.5米以下。2、顶板岩石易破碎冒落。3、回采工作比较安全，回采率高，材料消耗少。4、采空区完全冒落，较难发火。5、巷道掘进率高，运料困难。,（二）采煤系统,1、巷道布置图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回风石门,运输石门,运输巷,梯子眼,毛巷,回风巷,天槽,通风系统,,运输系统,,,,,,6m,,,,6m,2、爆破落煤工作面参数,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,1,,,2,,,3,1-扩帮眼，长1.6-1.8m2-挑顶眼，长2.0-2.5m3-放顶眼，长2.5-3.0m1、运输靠煤自溜到运输巷的矿车，由运输巷倒运输石门。2、工作面回采顺序三个天槽一带，由上到下至运输巷回采冒落，封闭，再回到上面循环回采。,二斜切分层采煤法,（一）适用范围及优缺点1、倾角大于45度煤层厚8米以上。2、顶板岩石易破碎冒落。3、回采工作比较安全，回采率高，材料消耗少。4、采空区完全冒落，较难发火。5、巷道掘进率高，运料困难。,,,二、采煤系统1、巷道布置,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回风石门,运输石门,运输巷,梯子眼,毛巷,回风巷,天槽,通风系统,,运输系统,,,,,,6m,,,,6m,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2、爆破落煤工作面参数,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,1,,,2,,,3,1-扩帮眼，长1.6-1.8m2-挑顶眼，长2.0-2.5m3-放顶眼，长2.5-3.0m1、运输靠煤自溜到运输巷的矿车，由运输巷倒运输石门。2、工作面回采顺序三个天槽一带，由上到下至运输巷回采冒落，封闭，再回到上面循环回采。,三仓储式采煤法,（一）适用范围及优缺点1、急倾斜煤层。2、顶板岩石较完整冒落。3、材料消耗少。4、准备工作较少，较难发火。5、特厚缓倾斜也适用。,（二）采煤系统,1、巷道布置图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,回风石门,运输石门,运输巷,梯子眼,毛巷,回风巷,天槽,通风系统,,运输系统,,,,,,5m,,,,6m,,,,,,,,3.5m,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,采仓,2、爆破落煤工作面参数,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,1,,,2,,,3,1-扩帮眼，长1.6-1.8m2-挑顶眼，长2.0-2.5m3-放顶眼，长2.5-3.0m1、运输靠煤自溜到运输巷的矿车，由运输巷倒运输石门。2、工作面回采顺序三个天槽一带，由上到下至运输巷回采冒落，封闭，再回到上面循环回采。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,思考题1.什么叫采煤方法2.为什么要对采空区进行处理不处理采空区有哪些危害3.采空区处理方法有哪几种试说出它们的名称,你矿使用的是哪种4.什么叫炮采工作面什么叫综采工作面5.简述伪倾斜柔性掩护支架采煤方法的优缺点及使用条件是哪些6.仓储式采煤方法有哪些优缺点适用时应注意什么7缓倾斜放顶煤采煤方法与急倾斜放顶煤采煤方法有哪些区别8.全部垮落法管理顶板的实质是什么9.什么叫最大控顶距和最小控顶距,